Эхолот своими руками


  • В отверстие вставляем использованный стержень от простой шариковой ручки.
  • Леска для измерения глубины пропускается через стержень.
  • К ее свободному концу крепится свинцовый груз необходимого веса напрямую либо с помощью вертлюжка.

Этот глубиномер позволяет весьма точно измерять глубину на стоячих водоемах. На реках с течением получаем значения с некоторой погрешностью.

Из свинца и резины

Этот глубиномер предназначен не столько для промера участка ловли, сколько для определения максимально привлекательного для рыбы нахождения приманки. Применяется в поплавочной или штекерной рыбалке, когда необходимо насадку приподнять над пятном прикормки на 3–5 см, сделав ее заметнее и аппетитнее для рыбы. Выглядит и изготавливается следующим образом:

  • На крючок цепляем прямоугольный кусочек резины.
  • На его другом крае фиксируем свинцовый груз весом, способным утопить применяемый поплавок.

Этот простейший глубиномер позволяет быстро настроить оснастку, и расположить приманку на оптимальном расстоянии от дна.

Современный глубиномер – эхолот


Из современных приборов, предназначенных для измерения глубины и прорисовки рельефа дна, рыболовами применяется эхолот. Это устройство позволяет не просто узнать цифры, но и визуально увидеть, что происходит под водой в конкретном месте.

Существует эхолот для ловли с берега и с лодки. Вторая категория наиболее востребована и пользуется огромным спросом. Первая – малознакома нашим рыболовам. Ее применяют единицы, хотя этот прибор очень эффективен и позволяет изучить ситуацию под водой, находясь вне плавсредства.

Как выбрать эхолот для рыбалки с берега? Вопрос непростой. Изначально необходимо обращать внимание на цену изделия. Ведь слишком дорогие модели не по карману простому обывателю, да и порой соотношение в необходимости прибора и его стоимости не сопоставимы.

Чтобы выбрать хороший береговой эхолот, необходимо обращать внимание на следующие параметры:

  • Мощность, позволяющая измерять глубину на большом расстоянии. Небольшое значение этого показателя приводит к тому, что прибор передает картинку на дисплей, находясь лишь вблизи рыболова.
  • Угол сканирования. Чем он больше, тем большую площадь «захватывает» датчик эхолота. Но чересчур высокое значение может привести к искажению изображения. Рекомендуется выбирать устройство с усредненными характеристиками.
  • Размер, разрешение экрана эхолокатора и количество цветов. Этот показатель определяет качество изображения рельефа дна на дисплее.

Помимо эхолота, некоторые производители выпускают цифровые глубиномеры. Они дешевле эхолокаторов, но позволяют измерить глубину, дополнительно отображают температуру воды либо воздуха. Их можно использовать в зимнее время, сканируя зону ловли прямо через лед.

Источник: fishelovka.com

Эхолот  рыболова-любителя.

    

(Войцехович В., Федорова В.. Радио. 1988, №10, с. 32…36)  

    Не только рыболова,  конечно. Электронный эхолот может быть полезен при самых разных подводных  работах.

    Эхолот может быть  изготовлен в двух вариантах: с пределами измерения глубины до 9,9 м (в его табло — два  люминесцентных индикатора) и 59,9   м (три индикатора). Прочие их характеристики одинаковы:  инструментальная погрешность — не более ±0,1 м, рабочая частота — 170…240 кГц (зависит  от резонансной частоты излучателя), мощность в импульсе — 2,5 Вт.  Ультразвуковой излучатель он же и приемник эхосигнала — пластина из титаната  бария диаметром 40 и толщиной 10   мм.


точник питания эхолотов — батарея типа «Корунд».  Потребляемый ток — не более 19 и 25 мА (соответственно, в эхолотах для малых и  больших глубин). Габариты эхолотов — 175х75х45 мм, масса — 0,4 кг.

    Структурная схема,  поясняющая работу эхолота, показана на рис. 131. Тактовый генератор G1  управляет взаимодействием узлов прибора и обеспечивает его работу в  автоматическом режиме. Генерируемые им короткие (0,1 с) прямоугольные импульсы  повторяются каждые 10 с. Своим фронтом эти импульсы устанавливают цифровой  счетчик РС1 в нулевое состояние и закрывают приемник А2, делая его  нечувствительным к сигналам на время работы передатчика.

    

  

    

Рис. 131. Структурная схема эхолота

    Спадом тактовый импульс  запускает передатчик А1 и излучатель BQ1 излучает в направлении дна короткий  (40 мкс) ультразвуковой зондирующий импульс. Одновременно открывается  электронный ключ S1 и колебания образцовой частоты от генератора G2 поступают  на счетчик РС1.


    По окончании работы  передатчика приемник А2 открывается и приобретает нормальную чувствительность.  Эхосигнал, отраженный от дна, принимается тем же BQ1 и закрывает ключ S1.  Измерение закончено, на индикаторах счетчика РС1 высвечивается измеренная  глубина*.

    Очередной тактовый импульс  вновь переведет счетчик РС1 в нулевое состояние и процесс повторится.

    Принципиальная схема  эхолота с пределом измерения глубины 59,9 м изображена на рис. 132. Его  самовозбуждающийся на частоте ультразвукового излучателя BQ1 передатчик  выполнен на транзисторах VT8, VT9. Включением-выключением передатчика управляет  модулятор — ждущий одновибратор (VT11, VT12 и др.), подающий через свой ключ  (VT10) питание на передатчик в течение 40 мкс.

    Транзисторы VT1, VT2 в  приемнике усиливают принятый пьезоэлементом BQ1 эхосигнал, транзистор VT3  детектирует их, а транзистор VT4 усиливает продетектированный сигнал. На  транзисторах VT5, VT6 собран одновибратор, обеспечивающий постоянство  параметров выходных импульсов и порога чувствительности приемника. От прямого  воздействия импульсов передатчика приемник защищается диодным ограничителем  (R1, VD1, VD2).


    В приемнике применено  принудительное выключение одновибратора приемника с помощью транзистора VT7. На  его базу через диод VD3 поступает положительный тактовый импульс и заряжает  конденсатор С8. Открываясь, транзистор VT7 соединяет базу транзистора VT5  одновибратора приемника с «+» источника питания, предотвращая тем самым  возможность его срабатывания от приходящих импульсов. По окончании тактового импульса конденсатор С8  разряжается через резистор R18, транзистор VT7 постепенно закрывается, и одновибратор  приемника обретает нормальную чувствительность.

    Цифровая часть эхолота  собрана на микросхемах DD1-DD4. В ее состав входит ключ (DD1.1), управляемый  RS-триггером (DD1.3, DD1.4). Импульс начала счета поступает на триггер от  модулятора передатчика через транзистор VT16, окончания — с выхода приемника  через транзистор VT15.

    Генератор импульсов  образцовой частоты (7500 Гц) собран на элементе DD1.2. Цепью R33, L1 он  вводится в режим линейного усилителя, что создает условия для его возбуждения  на частоте, зависящей от параметров контура L1 С 18. Точно на частоту 7500 Гц  генератор выводят подстройкой L1.

    Сигнал образцовой частоты  через ключ поступает на трехразрядный счетчик DD2-DD4. В нулевое состояние его  устанавливает фронт тактового импульса, поступающий через диод VD4 на R-входы  этих микросхем.


    Тактовый генератор собран  на транзисторах VT13, VT14. Частота следования импульсов зависит от постоянной  времени R28-C15.

    Нити накала люминесцентных  индикаторов HG1-HG3 питаются от преобразователя напряжения, выполненного на  транзисторах VT17, VT18 и трансформаторе Т2.

    Кнопка SB1 («Контроль»)  служит для проверки работоспособности устройства. При ее нажатии на ключ VT15  поступает закрывающий импульс и на табло эхолота появится какое-то случайное  число. Через некоторое время тактовый импульс перезапустит эхолот, и, если он  исправен, на табло возникнет число 88.8.

    Все резисторы в эхолоте —  типа МЛТ, конденсаторы — КЛС, КТК и К53-1. Транзисторы КТ312В и ГТ402И можно  заменить на любые другие этих серий, МП42Б — на МП25„ КТ315Г — на КТ315В.  Микросхемы серии К176 можно заменить на эквивалентные из серии К561. Если  эхолот предполагается использовать на глубинах до 10 м, микросхему DD4 и  индикатор HG3 можно не устанавливать.

    Обмотки трансформатора Т1  намотаны проводом ПЭЛШО 0,15 на каркасе диаметром 8 мм с ферритовым (600НН)  подстроечником диаметром 6 мм.  Длина намотки — 20 мм.  Обмотка I содержит 80 витков с отводом от середины, обмотка II — 160 витков.  


    Трансформатор Т2 выполнен  на ферритовом (3000НМ) кольце типоразмера К16х 10х4,5 Обмотка I содержит 2х180  витков провода ПЭВ-2 0,12, обмотка II — 16 витков провода ПЭВ-2 0,39.

    

  

    

Рис. 132. Принципиальная схема эхолота

    Катушка L1 (1500 витков  провода ПЭВ-2 0,07) намотана между щечками на каркасе диаметром 6 мм. Диаметр щечек — 15,  расстояние между ними — 9 мм.  Подстроечник — из карбонильного железа (от броневого магнитопровода СБ-1а).  

    К посеребренным плоскостям  пластины излучателя сплавом Вуда припаивают тонкие выводы. Излучатель собирают  в алюминиевом стакане диаметром 45…50 мм (донная часть корпуса оксидного  конденсатора). Его высоту — 23…25 мм — уточняют при сборке. В центре дна  стакана сверлят отверстие под штуцер, через который будет выведен коаксиальный  кабель длиной 1…1,25 м, соединяющий ультразвуковую головку с электронной  частью эхолота.


астину излучателя приклеивают клеем 88-Н к диску из мягкой  микропористой резины толщиной 10   мм. При монтаже оплетку кабеля припаивают к штуцеру,  центральный проводник — к выводу обкладки, приклеенной к резиновому диску,  вывод другой обкладки излучателя — к оплетке кабеля. Собранный таким образом  излучатель вдвигают в стакан. Поверхность пластины излучателя должна быть ниже  кромки стакана на 2 мм.  Стакан закрепляют строго вертикально и заливают до края эпоксидной смолой.  После ее затведения торец излучателя шлифуют мелкозернистой наждачной бумагой  до получения гладкой плоской поверхности. К свободному концу коаксиального  кабеля припаивают ответную часть разъема X1.

    Для налаживания эхолота  потребуется осциллограф и цифровой частотомер. Включив питание, проверяют  работоспособность счетного устройства: если оно исправно, то индикаторы должны  высвечивать число 88.8.

    Работу передатчика  проверяют осциллографом, работающим в режиме ждущей развертки. Его подключают к  обмотке II трансформатора Т1. С приходом каждого тактового импульса на экране  осциллографа должен появляться радиочастотный импульс. Подстройкой  трансформатора Т1 (грубо — подбором емкости конденсатора С 10) добиваются  максимальной его амплитуды. Амплитуда радиоимпульса на пьезоизлучателе должна  быть не меньше 70 В.


    Для настройки генератора  образцовой частоты потребуется частотомер. Его подключают через резистор  сопротивлением 5,1 кОм к выходу (выв. 4) элемента DD1.2 и, изменяя положение  подстроечника в катушке L1 (грубо — изменением емкости конденсатора С18),  выставляют нужные 7500 Гц.

    Приемник и модулятор  настраивают по эхосигналам. Для этого излучатель прикрепляют резиновым жгутом к  торцовой стенке пластмассовой  коробки размером 300х100х100 мм (для устранения воздушного зазора это место  смазывают техническим вазелином). Затем коробку заполняют водой, выпаивают из  приемника диод VD3 и присоединяют к выходу приемника осциллограф. Критерием  правильной настройки приемника, модулятора и качества ультразвукового  излучателя является число наблюдаемых на экране эхо — сигналов, возникающих  вследствие многократных отражений ультразвукового импульса от торцовых  (разнесенных на 300 мм)  стенок коробки. Для увеличения видимого числа импульсов подбирают резисторы R2  и R7 в приемнике, конденсатор С 13 в модуляторе и подстраивают трансформатор  Т1.

    Вернув на место диод VD3,  приступают к регулировке задержки включения приемника. Она зависит от  сопротивления резистора R18. Этот резистор заменяют переменным на 10 кОм и  находят такую его величину, при которой на экране осциллографа исчезают первые  два эхосигнала. Это сопротивление и должен иметь резистор R18. После настройки  число эхосигналов на экране осциллографа должно быть не меньше 20.


    Для измерения глубины  водоема нижнюю часть ультразвуковой головки погружают в воду на 10…20 мм.  Лучше иметь для нее специальный поплавок.

    

        

    *) Ее расчет прост: при  скорости распространения звука в воде 1500 м/с, за 1/7500 с фронт сигнала,  проделывающего двойной путь, переместится на 0,2 м; и, соответственно,  младшая единица на табло счетчика будет соответствовать глубине 0,1 м.

Источник: apox.ru

Знакомство с эхолотом, или специфика сонара

С появлением недорогих эхолотов ориентироваться на воде стало намного проще. Раньше основным инструментом «маломерщиков» была лоция, зачастую не видевшая руки корректора годами, а посему не учитывающая изменений структуры дна. Сегодня картинкой дна в реальном времени уже никого не удивить.

  • Для рыболовов и любителей дайвинга существуют дорогие структурные сканеры, которые с удивительной точностью показывают цветную картину дна.
  • Путешественникам доступны картплоттеры, совмещающие в себе функции навигатора, эхолота, а также панели приборов контроля двигателей.
  • Владельцам тихоходных яхт помогают вперёдсмотрящие эхолоты. Для скоростных судов в условиях небольших глубин эти приборы не актуальны, так как мало отличаются по функционалу от обычного сонара. Ведь датчик способен «заглядывать» вперёд всего на 2-3 глубины.
  • Наиболее массовый сегмент – недорогие одно- и двухлучевые эхолоты. Они используются рыбаками, туристами, и даже любителями подлёдного лова.

Даже самый простой прибор способен измерять температуру забортной воды, сообщать о падении напряжения бортовой сети, а также информировать звуковым сигналом о резком уменьшении глубины. Индикацию «рыбок» рассматривать не будем, потому что сегодня мы ведём разговор о пользе сонара для судовождения в условиях недостаточной глубины.

Ориентируемся по звуку

как работает эхолот

Принцип работы эхолота не изменился за последнюю сотню лет. Уменьшились размеры приборов, оптимизировались алгоритмы обработки сигнала. Но по-прежнему приёмопередатчик отправляет высокочастотный сигнал вглубь воды и ждёт, когда он вернётся, отраженный от рельефа дна.

В зависимости от плотности грунта отраженный сигнал ослабевает. Для получения данных о глубине прибор анализирует время возврата сигнала. Структуру дна характеризует ослабление сигнала. Таким образом, на экране эхолота мы видим рельеф дна различного оттенка – от черного (камень) до светло-серого (ил).

Индикация «рыбок» основана на определении воздушных вкраплений в толще воды – плавательных пузырей предполагаемых рыб. Если для рыболовов эта опция может представлять определённый интерес, то для судовождения она абсолютно бесполезна и отвлекает внимание.

В процессе управления скоростной моторной лодкой на судоходных реках средней полосы России не столько важны абсолютные значения глубины, сколько динамика её изменения. Если под килем 5-6 метров, и картинка дна резко поползла вверх – это повод для коррекции курса – скорее всего, мы сбились с судового хода и движемся на свал. В Карелии вполне возможно разбить редуктор мотора и при глубине более 5 метров. Подводные камни зачастую стоят поодиночке и не выходят на поверхность. Вкупе с колебаниями уровня воды на таких водоёмах с каменистым дном нужно быть особо внимательным.

эхолот

Иное дело – когда глубина 30, 50, а то и более 100 метров. В этом случае показания эхолота не имеют приоритетного значения. Однако не стоит недооценивать важность этого прибора – ведь рано или поздно придется идти в прибрежной полосе, где могут находиться затопленные сваи, корпуса больших судов и каменные косы.

Для того, чтобы избежать хаотичного изменения показаний на скорости глиссирующего судна, достаточно вручную ограничить диапазон глубин. Практически все приборы позволяют это сделать. Таким образом, исключаются гармоники, кратные реальной глубине.

Устанавливаем эхолот своими руками

установка эхолота

Приятно проводить время, занимаясь улучшением лодки. Установка эхолота – полезное занятие. Поэтому вооружимся знаниями и приступим к монтажу.

По поводу дисплея вариантов не так много. Его устанавливаем сверху на горизонтальную часть панели или на наклонную, обращенную к судоводителю. Важно, чтобы экран не перекрывал обзор при движении под тентом и не бликовал в солнечную погоду.

Ситуация с выносным датчиком гораздо сложнее. Поскольку в нём располагаются не только приёмник и передатчик, но ещё и датчик температуры, важно обеспечить надёжный контакт с водой. По конструкции датчики различаются на внешние (забортные) и встраиваемые в днище. Каждый из этих вариантов обладает своими недостатками.

  • монтаж эхолота

    Забортный датчик, устанавливаемый за транцем, обладает массой недостатков. При достаточном заглублении создаёт фонтан брызг во время глиссирования. Во время швартовки кормой к берегу легко повреждается крепление датчика. Этот способ установки (2 самореза и одно отверстие для кабеля) наиболее простой, в инструкциях к приборам он подробно описан.

  • датчик эхолота

    Встраиваемый датчик требует установки в днище. Существует правило, что если можно избежать лишних отверстий ниже ватерлинии – лучше их не делать. Исключение – датчик впередсмотрящего эхолота. Но он ставится ближе к носовой части (в первой трети) днища, в этом случае лучше доверить установку людям с опытом и соответствующим инструментом.

  • Промежуточное решение – подъёмный транцевый датчик, установленный на струбцине с регулировкой по высоте. По сути, используется три положения. При подходе к берегу достаточно поднять датчик. Для рыбалки нужно опустить вниз. На ходу можно отрегулировать так, чтобы при минимуме брызг можно было понять приблизительную картину дна. Однако, имея мотор с гидроподъёмом и электрозапуском, каждый раз бегать к транцу и упражняться с установкой быстро надоест. Поэтому такое решение в основном применяется для надувных лодок-тузиков, где приходится сидеть за румпелем у транца.
  • Оптимальный вариант с точки зрения совокупности эксплуатационных качеств – установка (вклейка) датчика, предназначенного для внешней установки, внутрь корпуса. Такой способ не рекомендуют инструкции по причине того, что сложно обеспечить стабильный результат. А производителю оборудования не нужны претензии.

Поскольку мы ещё относимся к исчезающему подвиду «Homo sovieticus», то в нас с детства сидит тяга к экспериментам, творчеству и различным исследованиям. Вот и датчик эхолота мы разместим изнутри на днище рядом с транцем.

Возможные варианты рассмотрим в следующей главе.

Вклеиваем датчик эхолота в корпус

датчик эхолота

Действительно, весьма заманчиво выглядит возможность пользоваться эхолотом на любой скорости, при этом, не вмешиваясь в конструкцию днища, не опасаясь за повреждения датчика, и не имея фонтана брызг за транцем. Почему все так не делают? Рассмотрим случаи, когда такой способ невозможен или требует слишком больших НИОКР ☺

  • Корпус с поперечными реданами. Аэрируемое днище благоприятно сказывается на скоростных показателях судна, но совершенно не подходит для установки внутрь датчика эхолота из-за пузырьков воздуха в пограничной среде. Эхолот в этом случае будет работать только во время стоянки и при движении в водоизмещении. 
  • Деревянный корпус. Не фанера, оклеенная стеклотканью, а настоящее дерево. Из-за пористой структуры доски экран прибора предательски молчит.
  • Водоизмещающие корпуса с вельботной кормой, которая на волнах оказывается в воздухе. В этот момент показания прибора теряются.
  • Некоторые пластиковые корпуса с двойными стенками. В таких «сэндвичах» пространство между стеклопластиком заполнено двухкомпонентной полиуретановой пеной, и для установки датчика нужно резать внутреннюю «скорлупу», а её жалко, особенно на новой лодке.
  • Пространство в районе киля и продольных реданов на килеватых корпусах. Завихрения и пузырьки воздуха не дадут спокойно работать прибору, поэтому перед окончательной установкой проверим функционирование прибора в нескольких местах и выберем лучшее.

Для обеспечения постоянства среды применяют антифриз, эпоксидную смолу, автопластилин, силиконовый герметик, термоклей, смазку для медицинского прибора (УЗИ). Понятно, что все эти материалы вносят погрешность в показания прибора и ухудшают чувствительность, однако практика показала работоспособность такой схемы.

Вклеенные датчики отлично работают на стеклопластиковых и алюминиевых лодках. Однако гарантировать работоспособность предложенных схем именно на вашем корпусе никто не сможет. Поэтому остаётся действовать методом проб и ошибок.

В поисках эха

Итак, кабель протянут по всем правилам, монитор закреплён и заботливо укрыт крышкой, а в корме радом с трюмной помпой лежит датчик эхолота. Наша задача – найти оптимальное место, чтобы датчик не мешал коммуникациям (например, сливу подсланевых вод), а на показания не слишком влияли пузырьки воздуха, попадающие под днище на ходу. Достигнуть требуемого результата можно тремя способами.

Способ первый

монтаж эхолота

Прикрутить датчик к транцу изнутри, направив луч вниз перпендикулярно поверхности воды. В этом случае обязательно постоянное наличие определённого уровня подсланевых вод, чтобы между датчиком и днищем не было воздушного клина. Автор этой статьи долгое время имел лодку, в которой для корректной работы эхолота было достаточно вылить под слани всего 2 литра забортной воды.

Причем это было найдено экспериментальным путём, когда было испробовано 5 или 6 положений датчика. Эхолот никак не хотел работать. Заезды было решено прекратить, лодку поднять. Как обычно, после постановки на прицеп сливной шпигат был открыт для просушки, но воды под сланями не было. Решив поправить лодку на прицепе, загнал её обратно в воду, не закрутив пробку. Каково же было удивление, когда эхолот вдруг исправно заработал. Прием даже на скорости более 60 км/ч. В результате каждая поездка начиналась с выливания двухлитровой бутылки на пол, чему очень удивлялись гости.

Второй способ

что такое эхолот

Заключается в приклеивании датчика на силикон на ровный участок днища между реданами. Стараемся плоскость датчика зафиксировать не параллельно днищу, а параллельно воде. Однако небольшое отклонение (до 10-15 градусов) допустимо.

В качестве фиксирующей массы используем силиконовый герметик или автопластилин. Если на ходу испытания покажут правильность выбранного места, можно переклеить датчик на эпоксидный клей. Однако стоит убедиться в отсутствии пузырьков воздуха между датчиком и днищем.

Третий способ

датчик эхолота

В какой-то степени он сочетает достоинства первого и второго способов. Смысл его в том, чтобы между датчиком и днищем была жидкость-проводник, но в самой лодке этой жидкости не было. Несколько мудрено, правда? Попробуем разобраться и установить датчик.

Для монтажа нам потребуется ёмкость с узким горлом и ровным основанием. Для этого отрежем верхнюю часть двухлитровой пластиковой бутыли или полиэтиленовой канистры. Под куполом ближе к дну зафиксируем датчик. Провод сенсора будет выходить через горлышко бутылки.

Основная задача – надёжно зафиксировать край ёмкости к днищу. Соединение должно быть герметичным и надёжным. Можно использовать силиконовый герметик или эпоксидную смолу. Для лучшей прочности соединения край пластика, прилегающий к днищу, делаем шершавым с помощью шкурки. Приклеенный купол оставляем сохнуть. После полимеризации приступаем к самому главному.

Заполняем ёмкость через горлышко антифризом. Это позволит оставлять лодку с датчиком зимовать на морозе и забыть о том, что эхолот установлен нештатным образом. Если у вас получится надёжно зафиксировать купол к днищу, а датчик к куполу, вы получите оптимальный вариант установки датчика. Стоит заметить, что если вы остановитесь на третьем способе, прокладывать кабель датчика заранее не следует. Первым действием будет продевание разъёма в горлышко бутылки, потом вклейка, заполнение, тестирование, и только на заключительном этапе – прокладка кабеля.

Стоит заметить, что установка изнутри корпуса влияет на точность измерения температуры забортной воды,  демпфируя показания. Поэтому если для вас температура является приоритетным показателем – либо выносите датчик за борт, либо ожидайте 5-10 минут, пока изменения температуры воды дойдут до датчика, нагрев (или охладив) днище. В корпусах из сплава алюминия этот эффект минимален, в стеклопластиковых выражен сильнее.

Правильно установленный датчик эхолота ничем не выдаёт своего присутствия и радует судоводителя стабильными показаниями на дисплее прибора.

Подводим итоги

эхолот

Эхолот – это не только прибор, показывающий глубину. Это незаменимый инструмент при управлении маломерным судном. Основываясь на его показаниях и сверяя их с лоцией, можно уверенно ходить в сложных местах, многократно снижая риск сесть на мель или повредить движитель.

Дорогие модели картплоттеров занимают центральное положение на панели, вытесняя остальные приборы. По сути, экран картплоттера – это центральный пульт бортовой системы. Он способен заменить всю остальную телеметрию — позиционирование на карте, лоцию, систему навигации, спидометр, компас, приборы контроля двигателя и часы. И лишь принцип резервирования заставляет нас иметь отдельный аналоговый компас и запасной навигатор.

Источник: proboating.ru

Представляю вашему вниманию свою разработку – мини-эхолот на микроконтроллере Atmel ATMega8L и ЖКИ от мобильного телефона nokia3310. Устройство рассчитано для повторения радиолюбителем средней квалификации, но, я думаю, конструкцию сможет повторить каждый желающий. Надеюсь, что повторение этой конструкции принесет Вам много удовольствия и пользы.Мини-эхолот

{ads2}

Первый вопрос, который, я уверен, возникнет у читателей «Почему использован такой маленький дисплей?» Поэтому я сразу на него отвечу: этот «мини-эхолотик» разрабатывался по просьбе знакомого из того, что оказалось под рукой. А этими подручными средствами оказались ATMega8L, дисплей от nokia3310 и какой-то излучатель с обозначением f=200kHz. Еще вы, наверное, спросите возможно ли переделать программу/схему под другой, больший дисплей? Да. Теоретически это возможно.

От эхолотов, описанных в [1, 2, 3] моя конструкция отличается применением графического ЖК дисплея, что дает устройству преимущества в отображении полезной информации.

Вся конструкция собрана в корпусе «Z14» ( ). Питание обеспечивается от аккумулятора 9В GP17R9H. Максимальный потребляемый ток не более 30 мА.

Теперь о возможностях эхолота. Рабочая частота 200 кГц, настраивается под конкретный имеющийся излучатель. Программно реализована возможность измерять глубину до 99,9 метров. Но скажу сразу: максимальная глубина, которую сможет «видеть» эхолот, в большой степени будет зависеть от параметров примененного излучателя. Изготовленная мной конструкция на данное время тестировалась только на водоеме с максимальной глубиной около 4м. Прибор показал отличные результаты. По мере возможности я  постараюсь протестировать работу эхолота на больших глубинах и привести результаты испытаний.

{ads2}

Схема эхолотаИтак, перейдем к схеме. Схема мини-эхолота показана на рисунке (по клику открывается в большом размере 2222×1645 пикселей, рекомендую для работы со схемой сохранить ее на диск).

Основные функциональные блоки эхолота: схема управления (тоесть микроконтроллер ATMega8L), передатчик, излучатель, приемник, дисплей, клавиатура, схема зарядки аккумуляторной батареи.

Работает эхолот следующим образом: микроконтроллер на выводе РВ7 формирует управляющий сигнал (прямоугольные импульсы лог. «0») длительностью примерно 40 мкс. Этот сигнал запускает на указанное время задающий генератор с рабочей частотой 400 кГц на микросхеме IC1. Далее сигнал подается на микросхему IC2, где частота сигнала делится на 2. Сигнал с IC2 подается на буферный каскад на микросхеме IC3 и далее на ключи Q1 и Q2. Далее сигнал со вторичной обмотки трансформатора Т1 подается на пьезокерамический датчик-излучатель LS1, который посылает ультразвуковые посылки во внешнюю среду.

Отраженный от дна/препятствия сигнал принимается датчиком-излучателем и подается на вход приемника, который собран на микросхеме SA614AD в типовом включении (см. Datasheet на SA614AD). Диодная сборка BAV99 на входе приемника ограничивает входное напряжение приемника в момент работы передатчика.

Сигнал с приемника подается на компаратор на микросхеме LM2903, чувствительность которого регулируется микроконтроллером.

Далее сигнал обрабатывается в микроконтроллере и отображается в нужном виде на графическом ЖК дисплее 84х48 точек.

{ads1}

Трансформатор Т1 передатчика намотан на сердечнике К16×8×6 из феррита M1000НМ. Первичная обмотка наматывается в 2 провода и содержит 2×14 витков, вторичная – 150 витков провода ПЭВ-2 0,21мм. Сначала наматывается вторичная обмотка. Половины первичной обмотки должны быть «растянуты» по всей длине сердечника. Обмотки необходимо изолировать друг от друга слоем лакоткани или трансформаторной бумаги.

Теперь самая интересная и проблемная часть: датчик-излучатель. У меня эта проблема была решена изначально: у меня уже был готовый излучатель. Как быть Вам? Вариантов 2:

  1. Приобрести готовый датчик.
  2. Изготовить самому из пьезокерамики ЦТС-19 по технологии, описанной в [1-3] см. раздел «ссылки».

Вот несколько фотографий (по клику увеличиваются):

Дайджест фото о том, как собирался эхолот или "история в картинках". Внешний видРабочий режим эхолота Измерение на разных глубинах

Проект еще некоторое время будет в разработке, и если к нему будет проявлен интерес, то его можно будет дополнить пожеланиями/замечаниями читателей. Буду рад ответить на ваши вопросы/пожелания/замечания и помочь в повторении конструкции.

Сайт проекта:   e-mail:

Ссылки:

{ads1}

  • Назад
  • Вперёд

Источник: simple-devices.ru

для этой схемы
Эхолот своими руками
Основные функциональные блоки эхолота: схема управления (то есть микроконтроллер ATMega8L), передатчик, излучатель, приемник, дисплей, клавиатура, схема зарядки аккумуляторной батареи.

Работает эхолот следующим образом: микроконтроллер на выводе РВ7 формирует управляющий сигнал (прямоугольные импульсы лог. «0») длительностью примерно 40 мкс. Этот сигнал запускает на указанное время задающий генератор с рабочей частотой 400 кГц на микросхеме IC4. Далее сигнал подается на микросхему IC5, где частота сигнала делится на 2. Сигнал с IC5 подается на буферный каскад на микросхеме IC6 и далее на ключи Q3 и Q4, нагрузкой которых является трансформатор Т1. Сигнал со вторичной обмотки трансформатора Т1 подается на пьезокерамический датчик-излучатель LS2, который посылает ультразвуковые посылки во внешнюю среду.

Отраженный от дна/препятствия сигнал принимается датчиком-излучателем и подается на вход приемника, который собран на микросхеме SA614AD в типовом включении (см. Datasheet на SA614AD). Диодная сборка BAV99 на входе приемника ограничивает входное напряжение приемника в момент работы передатчика.
Сигнал с выхода приемника подается на компаратор на микросхеме LM2903, чувствительность которого регулируется микроконтроллером.
Далее сигнал обрабатывается в микроконтроллере и отображается в нужном виде на графическом ЖК дисплее 84х48 точек.
Трансформатор Т1 передатчика намотан на сердечнике К16*8*6 из феррита M1000НМ. Первична обмотка наматывается в 2 провода и содержит 2х14 витков, вторичная – 150 витков провода ПЭВ-2 0,21мм. Первой мотается вторичная обмотка. Половины первичной обмотки должны быть «растянуты» по всей длине сердечника. Обмотки необходимо изолировать друг от друга слоем лакоткани или трансформаторной бумаги.
Теперь самая интересная и проблемная часть: датчик-излучатель. У меня эта проблема была решена изначально: у меня уже был готовый излучатель. Как быть Вам?
Вариант 1: приобрести готовый датчик.
Вариант 2: изготовить самому из пьезокерамики ЦТС-19 по технологии, описанной в [1-3] см. раздел «ссылки».

НАСТРОЙКА

На место R143 впаиваем резистор 1,8 кОм, на место R141 – подстроечный резистор Rп сопротивлением 0,5..1кОм.

Подключаем питание (полностью заряженный аккумулятор или «крону»). Измеряем потребляемый ток: если он выше 30 мА – ищите ошибки в схеме. В моем экземпляре потребляемый ток в режиме «PAUSE» составлял 19 мА. Далее смотрим на дисплей: если Вы видите то, что показано на рисунке ниже – это значит, что собранная схема на 90% рабочая.

Теперь приступим к настройке остальных 10%. Отсоединяем батарею питания. Отключаем питание выходного каскада передатчика (выпаять R21). Отсоединяем выводы 1,2 микросхемы IC4 от вывода 8 (Port B7) микроконтроллера (выпаяв перемычку-переход возле ножки контроллера) и подключаем их на общий провод. Подключаем к выводу 4 IC4 частотомер и подаем на схему питание. Вращением ручки подстроечного резистора Rп устанавливаем частоту генератора равной двойной резонансной частоте вашего излучателя. То есть, если резонансная частота излучателя равна 200 кГц – то устанавливаем частоту генератора равной 400 кГц. Отсоединяем батарею питания. Отсоединяем выводы 1,2 IC4 от общего провода и впаиваем перемычку обратно. Подаем на схему питание и нажимаем кнопку «START». Подключаем осциллограф к выводу 8 микроконтроллера и убеждаемся в наличии управляющего отрицательного импульса длительностью примерно 45 мкС (смотрите осциллограмму ниже).
Эхолот своими руками

Подключаем осциллограф параллельно излучателю-датчику и убеждаемся в наличии зондирующих импульсов амплитудой не менее 75В. Если амплитуда меньше – значит проблема скорее всего в неправильной работе трансформатора (к.з., не «тот» сердечник, не подобрано нужное количество витков).

Далее в режиме «PAUSE» проверяем режим работы по постоянному току приемника сигналов на IC8 и компаратора на IC7 согласно карты напряжений. Напряжение на выводе 2 микросхемы IC4 должно быть больше напряжения на выводе 3 микросхемы IC4 на 30..80мВ, а если быть точнее – то на минимально необходимое для того, чтобы на выходе компаратора еще был лог. «0». В случае необходимости выставляем напряжение подбором номиналов R23..R25.

Нажимаем кнопку «START» и опускаем излучатель в сосуд с водой глубиной не менее 65см. Далее подключаем осциллограф к выводу 3 микросхемы IC7 и наблюдаем формируемые зондирующие импульсы и отраженный сигнал (смотрите осциллограмму ниже).
Эхолот своими руками

Ручкой подстроечного резистора Rп подстраиваем частоту задающего генератора передатчика по максимальной амплитуде отраженного сигнала (второй импульс на осциллограмме выше).

Отсоединяем подстроечный резистор Rп и измеряем его сопротивление. Подбираем такого же номинала резистор и впаиваем его на место R141.

Схема зарядки при правильном монтаже работает сразу и в наладке не нуждается.

На этом вся настройка мини-эхолота заканчивается.
Эхолот своими руками
Эхолот своими руками

Источник: radioskot.ru


Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.